物聯網在智慧教室中的應用探索與分析

何俊遠

摘? 要：隨著大數據分析、人工智能、虛擬現實、物聯網、5G等現代信息技術的高速發展，傳統的多媒體網絡教學已經不能滿足院校教育信息化建設發展的要求。智慧教室已經成為現代教育技術領域的熱點和潮流，是未來院校教育信息化發展的必然趨勢。將物聯網技術應用到智慧教室建設中，將教室資源、環境以及師生教學反應數字化和物聯化，實現智慧教學，增強教學手段，從而提高教學質量和效果。本文著重對智慧教室建設中物聯網技術的應用進行研究分析。

關鍵詞：多媒體網絡教學 物聯網 智慧教室 教育信息化

引言：傳統的多媒體教室配備了電腦、音響、投影儀等現代化教學設備，但是這些設備都沒有聯合起來，以至于它們的功能沒有得到完全發揮。? 隨著信息化技術和教育理論的不斷發展，信息技術與教室環境的深度融合越來越得到重視，多媒體教室及其設備逐步網絡化、數字化、智能化。特別是物聯網技術的發展，使多媒體教室以及教學設備可以通過網絡聯合起來，并使它們與教師、學生產生互動成為現實，使教學模式得以進一步變更，從而提升教與學的體驗。

一、物聯網及智慧教室的概念

物聯網是互聯網的延伸和拓展，是指利用各種信息傳感器，將任何物品與互聯網連接，實現物與物之間的信息化連接和網絡通信，從而實現對物品的識別、監控、管理、定位、跟蹤。智慧教室是高級形態的多媒體網絡教室，它綜合運用大數據、云計算、人工智能、虛擬現實、物聯網、5G等現代先進信息技術，構建物理空間、信息空間、認知空間整體聯合的智慧教學環境，旨在改善師生和教學環境的關系，實現師生與教學環境的自然交互，為教學活動提供智能化、人性化的互動。

二、智慧教室中物聯網的應用

通過物聯網技術，智慧教室將師生與設備、環境相互連接，實現師生與各類資源的網絡關聯，從而精準管控整個教學過程。在智慧教室建設中，物聯網的應用集中在感知層和網絡層，為智慧教室的后臺應用系統收集和傳輸數據，為系統后臺評估判斷提供依據。

1.物聯網在資產管理的應用

教室資產的管理是教學活動中重要的一個環節。根據形態劃分，教室資產可分為有形資產和無形資產。

有形資產。傳統教室中有形資產的管理是一個難點，桌椅、多媒體設備、門窗、鑰匙、燈、空調等教學設施、教具，必須安排專人管理。這些資產的管理與維護主要取決管理人員與師生的思想意識，但人不同于機器，人都有疏忽大意或者使用不當的時候，很容易造成這些資產的損壞、丟失、門窗燈未關閉，并且有形資產也會自然損壞，這些情況很難避免和發現。如果不能在教學活動開始前及時發現，就會影響教學活動的運行或者造成能源的浪費。借助物聯網技術，給這些資產加裝傳感器或者芯片，系統后臺應用可以自動發現這些有形資產的是否損壞、是否遺失、是否堪用，教室一定時間內沒有人員活動可自動關閉燈、空調、多媒體等電氣設備以及門窗，從而實現教室資產的智能化管理。

無形資產。教室資產中最容易忽略無形資產，它主要是指教室內精彩的授課過程錄像。傳統教室要保存這些精彩的授課過程需要提前架設錄像機進行攝錄，或者后臺人工操作保存。但是在平時上課，教師也會有精彩的授課，師生之間也有精彩的互動教學，這些精彩的瞬間很難保存下來。而借助物聯網技術，智慧教室系統后臺可根據師生的行為和身體反應實時評價教學過程，并根據教學評價的分數自動截取保存攝錄的教學視頻。

2.物聯網在教學課堂的應用

信息反饋。師生的行為和身體反應是教學環節中最能體現課堂教學效果的證據。借助物聯網技術，智慧教室可以將桌椅改裝成集成各種收集人體數據傳感器的桌椅，結合人體紅外攝像儀，從教學課堂開始就收集并傳輸各種數據。這些數據信息反饋的是師生的行為和身體反應，經過人工智能和大數據分析處理，系統后臺就能全程掌握整個教學課堂，可根據反饋的數據信息及時調整教學方案。以往的教學評價中，人為主觀因素占據主導，很難客觀公證的評價教學，而師生的信息反饋經過系統后臺處理可以客觀公證的評價教學。院校的教室也常作為考場，師生的信息反饋用于考場監控，可以將監考人員從考場中解放出來。

教學互動。智慧教室的教學互動可以分為師生互動、師生與系統的互動、師生與設備的互動。師生互動是教師與學生之間的溝通。師生與系統的互動，是指系統根據反饋的數據信息及時提醒教師和學生在教學課堂中出現或者即將出現的錯誤，避免造成不良的教學后果。師生與設備的互動是指師生通過語音、視角、身體姿態操作教學設備，從而獲得較好的教學體驗。

三、結語

隨著現代信息技術的發展，未來的智慧教室不僅僅局限于物理空間的智慧教室，結合虛擬現實技術、人工智能、大數據分析、云計算、物聯網、5G等技術，未來的智慧教室會拓展成網絡智慧教室，教學行為不再受限于教室場所，通過裝載了各種傳感器的穿戴式VR設備，在網絡空間中虛擬出教室、黑板、教師、學生等，師生在家就可以進行如同在現實空間一樣的教學活動。

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